JPH10290136A - ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノイズフィルタのノイズ減衰特性の向上及び実
装作業の簡略化を図る。 【解決手段】コイル用コア１６と、軸方向がコイル用コ
ア１６の軸方向と同じとされた１個の貫通コンデンサ１
８との組み合わせからなる１つの組合せ体２０を貫通す
る１本の金属棒２２を有するフィルタ組立体１２を具備
して構成する。そして、一方が開口２４とされた筒状の
ハウジング１４内に前記フィルタ組立体１２を収容させ
る。このとき、貫通コンデンサ１８を、コイル用コア１
６を貫通する位置に配して収容し、金属棒２２の両端部
をそれぞれ端子部として兼用させ、ハウジング１４の底
部１４Ａを該ハウジング１４の取付部として兼用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパワーエレ
クトロニクス機器に使用されるノイズフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電源使用効率が高いことが着目さ
れて、スイッチングレギュレータを利用した直流電源発
生回路、又はモータを駆動するインバータ回路が多用さ
れている。

【０００３】これらの回路は、スイッチング回路を含む
ため、伝導ノイズ、輻射ノイズを発生するノイズ発生源
となりうる。例えば、ＡＣ電源に前記ノイズ発生源をＡ
Ｃコードを介して直接接続した場合、前記スイッチング
回路（ノイズ発生源）で発生したノイズがＡＣコードを
介してＡＣ電源側に伝導ノイズとして戻り、その際、Ａ
Ｃコードからの輻射ノイズも発生する。伝導ノイズは、
前記ＡＣ電源に接続されている他の電気機器（電子機
器）に影響を与えたり、また、輻射ノイズは、ＡＶ（Au
dio Visuial ）機器に影響を与えたりする。

【０００４】そこで、このノイズ発生源から発生する伝
導ノイズ、輻射ノイズは、ＶＣＣＩ規格、ＣＩＳＰＲ規
格、ＦＣＣ規格等の諸規格における、いわゆるＥＭＩ
（Electromagnetic Interference）規制の対象となって
おり、所定以下のレベルに抑制することが要請されてい
る。

【０００５】このノイズを抑制するために、従来から種
々のノイズフィルタが開発され、実用化されている。ノ
イズフィルタは、公知のように、例えば、金属ケース又
はプリント配線基板上に受動部品であるＬ（コイル、イ
ンダクタ）Ｃ（コンデンサ）回路が実装され、必要に応
じて、これらＬＣ回路が実装された端子台又はプリント
配線基板が直方体状のシールドケースにより遮蔽され、
１個の電気部品として市場に提供されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ノイズフィルタにおいては、ノイズ減衰特性の更なる向
上並びに実装作業の簡略化が急務であり、これらの実現
に向けて各種メーカにおいて開発が進められている。

【０００７】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、ノイズ減衰特性の向上及び実装作業の簡
略化を図ることができるノイズフィルタを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るノイズフィ
ルタは、少なくとも１つのコイル用コアと、軸方向が前
記コアの軸方向と同じとされた１つの貫通コンデンサと
の組み合わせからなる１つの組合せ体をｍ組配列（ｍ＝
１，２，…）させ、更に、これらｍ組の組合せ体を一連
に貫通する１本の導体とを有するフィルタ組立体を具備
して構成する。

【０００９】これにより、構造がコンパクトになり、特
に、組合せ体を複数組配列させて多段の構成を有するノ
イズフィルタにおける取付面積の縮小化を有効に図るこ
とができる。しかも、ノイズフィルタを電源筐体や配電
盤等に取り付ける場合に、ノイズフィルタを取り付ける
ための取付け穴の個数を削減することができることか
ら、取付け作業が非常に容易になると共に、コスト削減
に有利となる。

【００１０】ところで、通常、ノイズフィルタのノイズ
減衰特性を向上させる場合、ノイズフィルタを多段構成
にすることが考えられるが、単にノイズフィルタ間をケ
ーブルで接続して多段構成とした場合は、前記ケーブル
の存在による配線抵抗や配線ケーブルからのノイズの漏
洩等の増大に伴って、ノイズ減衰特性の低減に限界が生
じるおそれがある。

【００１１】しかし、本発明に係るノイズフィルタで
は、少なくとも１つのコイル用コアと１つの貫通コンデ
ンサとの組合せ体を１本の導体にて貫通させた構成にし
ているため、多段構成にする場合は、組合せ体を複数配
列させるだけでよく、上述のようなケーブルは不要とな
る。従って、本発明においては、多段構成でのノイズ減
衰特性を大幅に改善させることができ、高域のノイズ抑
圧が必要な機器に対しても有効に適用させることができ
る。

【００１２】そして、構造をよりコンパクトにするため
には、前記貫通コンデンサを、前記コイル用コアを貫通
する位置に配することが好ましい。

【００１３】また、前記構成において、前記フィルタ組
立体が収容可能とされ、かつ、一方が開口とされた筒状
のハウジングを具備し、前記導体の両端部をそれぞれ端
子部として兼用させ、前記ハウジングの底部を該ハウジ
ングの取付部として兼用させるようにしてもよい。

【００１４】この場合、前記ハウジングの開口部近傍に
前記フィルタ組立体を前記ハウジング内に収めるための
キャップを取り付けるようにしてもよい。また、前記ハ
ウジングの開口を通じて突出する端子部と前記ハウジン
グの側壁の間にＹコンデンサを電気的に接続させるよう
にしてもよい。

【００１５】前記フィルタ組立体を構成する前記組合せ
体が２つ以上存在する場合は、各組合せ体間に仕切板を
挿入することが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るノイズフィル
タを例えばパワーエレクトロニクス機器に使用されるノ
イズフィルタに適用したいくつかの実施の形態例を図１
〜図６を参照しながら説明する。

【００１７】まず、図１Ｂに示すように、第１の実施の
形態に係るノイズフィルタ１０Ａは、例えば単相一線式
１段型のノイズフィルタであり、フィルタ組立体１２が
ハウジング１４内に収容されて構成されている。

【００１８】フィルタ組立体１２は、１つのコイル用コ
ア１６と、軸方向がコイル用コア１６の軸方向と同じと
された１個の貫通コンデンサ１８との組み合わせからな
る１つの組合せ体２０と、該組合せ体２０を貫通する１
本の金属棒２２とで構成されている。

【００１９】コイル用コア１６の内径は、貫通コンデン
サ１８の外径よりもわずかに大に設定されて、コイル用
コア１６の孔１６ａ内を貫通コンデンサ１８が挿通可能
とされている。

【００２０】ハウジング１４は、例えば金属製にて構成
され、一方が開口２４とされた円筒状の形状を有し、底
部１４Ａが厚肉にて形成され、筒部１４Ｂは薄肉に形成
されている。また、このハウジング１４は、図示しない
が、その底部１４Ａに前記金属棒２２が挿通される貫通
孔を有する。この貫通孔の径は、挿通される金属棒２２
の外径よりも大きく設定されており、前記金属棒２２と
の電気的絶縁をとるための円筒状の絶縁ブシュが介在さ
れるようになっている。なお、例えば貫通コンデンサ１
８の絶縁体を貫通孔側に引き延ばして前記絶縁ブシュの
代わりに利用してもよい。

【００２１】前記金属棒２２は、前記貫通コンデンサ１
８を貫通し、更にハウジング１４の底部１４Ａにおける
中心を貫通するように配置されている。

【００２２】ハウジング１４の底部１４Ａには、その外
面側から開口方向に３つの取付け用ねじ穴２６ａ、２６
ｂ及び２６ｃが形成されている。各ねじ穴２６ａ、２６
ｂ及び２６ｃの配置関係は、図１Ｃに示すように、ハウ
ジング１４の中心（金属棒２２の中心軸）から半径Ｒの
円周上であって、互いの中心角が１２０°となるような
間隔で配置されている。

【００２３】また、前記ハウジング１４には、その開口
近傍に例えば金属にて構成されたリング状の薄肉のキャ
ップ２８がはめ込まれている。このキャップ２８の内径
は、前記貫通コンデンサ１８の外径よりもわずかに大と
されている。

【００２４】前記ハウジング１４及びキャップ２８の材
質としては、例えば銅、真鍮、アルミニウムや鉄などを
使用することができ、仕上げとして、ニッケルめっき、
半田めっき、アルマイト加工（アルミ）等を用いること
ができる。

【００２５】そして、前記組合せ体２０をハウジング１
４内に収容する場合は、前記貫通コンデンサ１８がハウ
ジング１４の底部１４Ａの内面に位置決めされ、更にコ
イル用コア１６の孔１６ａに貫通コンデンサ１８を挿通
するようにして、コイル用コア１６も前記貫通コンデン
サと同様に、ハウジング１４の底部１４Ａの内面に位置
決めされて、前記組合せ体２０がハウジング１４内に収
容される。このとき、前記金属棒２２は、その一端がハ
ウジング１４の開口２４より外方に突出し、他端がハウ
ジング１４の底部１４Ａより外方に突出した状態とさ
れ、これら外方に突出した一端並びに他端がこの第１の
実施の形態に係るノイズフィルタ１０Ａの端子部を構成
するようになっている。前記端子部は、ねじ切り加工さ
れ、配線を接続するためのナット部材３０がねじ込まれ
るようになっている。

【００２６】更に、この第１の実施の形態に係るノイズ
フィルタ１０Ａは、ハウジング１４の開口２４から外方
に突出する１つの端子部とハウジング１４の開口近傍と
の間にＹコンデンサ３２が例えば半田付け等によって電
気的に接続されている。

【００２７】なお、ここでは図示しないが、フィルタ組
立体１２をエポキシ、シリコーン、ウレタンなどの樹脂
にて固定するようにしてもよい。

【００２８】第１の実施の形態に係るノイズフィルタ１
０Ａは、基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用効果について説明する。

【００２９】この第１の実施の形態に係るノイズフィル
タ１０Ａは、コイル用コア１６と貫通コンデンサ１８と
の組合せ体２０を１本の金属棒２２にて貫通させた構成
にしているため、構造がコンパクトになり、ノイズフィ
ルタ１０Ａの小型化及び軽量化を図ることができる。

【００３０】特に、この第１の実施の形態に係るノイズ
フィルタ１０Ａにおいては、前記貫通コンデンサ１８
を、コイル用コア１６を貫通する位置に配するようにし
ているため、構造のコンパクト化をより促進させること
ができる。

【００３１】次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら第２
の実施の形態に係るノイズフィルタ１０Ｂについて説明
する。なお、図１Ａ〜図１Ｃと対応するものについては
同符号を付してその重複説明を省略する。

【００３２】この第２の実施の形態に係るノイズフィル
タ１０Ｂは、図２Ｂに示すように、前記第１の実施の形
態に係るノイズフィルタ１０Ａとほぼ同じ構成を有する
が、フィルタ組立体１２が３つの組合せ体２０Ａ、２０
Ｂ及び２０Ｃにて構成されている点、即ち、単相３段型
のノイズフィルタである点で異なる。

【００３３】更に、この第２の実施の形態に係るノイズ
フィルタ１０Ｂは、組合せ体２０Ａ及び２０Ｂ間並びに
２０Ｂ及び２０Ｃ間にそれぞれ金属製の仕切り薄板４０
Ａ並びに４０Ｂが挿入され、各仕切り薄板４０Ａ及び４
０Ｂには１本の金属棒２２が挿通される貫通孔（図示せ
ず）が形成されている。

【００３４】第２の実施の形態に係るノイズフィルタ１
０Ｂは、基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用効果について説明する。

【００３５】この第２の実施の形態に係るノイズフィル
タ１０Ｂは、３つの組合せ体２０Ａ〜２０Ｃが順次配列
されたものに対して軸方向に１本の金属棒２２を貫通さ
せた構成にしているため、組合せ体２０を多数組配列さ
せて多段構成のノイズフィルタにおける取付面積の縮小
化を有効に図ることができる。しかも、多段構成のノイ
ズフィルタ１０Ｂを電源筐体や配電盤等に取り付ける場
合に、このノイズフィルタ１０Ｂを取り付けるための取
付け穴の個数を削減することができることから、取付け
作業が非常に容易になると共に、コスト削減に有利とな
る。

【００３６】ところで、通常、ノイズフィルタのノイズ
減衰特性を向上させる場合、上述のようにノイズフィル
タを多段構成にすることが考えられるが、単にノイズフ
ィルタ間をケーブルで接続して多段構成とした場合は、
前記ケーブルの存在による配線抵抗や配線ケーブルから
のノイズの漏洩等の増大に伴って、ノイズ減衰特性の低
減に限界が生じるおそれがある。

【００３７】しかし、この第２の実施の形態に係るノイ
ズフィルタ１０Ｂは、１つのコイル用コア１６と１つの
貫通コンデンサ１８との組合せ体２０Ａ、２０Ｂ及び２
０Ｃを１本の金属棒２２にて貫通させた構成にしている
ため、多段構成にする場合は、組合せ体２０を複数配列
させるだけでよく、上述のようなケーブルは不要とな
る。従って、この第２の実施の形態に係るノイズフィル
タ１０Ｂにおいては、多段構成でのノイズ減衰特性を大
幅に改善させることができ、高域のノイズ抑圧が必要な
機器に対しても有効に適用させることができる。

【００３８】ここで、１つの実験例を示す。この実験例
は、第２の実施の形態に係るノイズフィルタ１０Ｂと同
じ構成を有する実施例（図３Ａ及びＢ参照）と、従来の
単相一線式のノイズフィルタ１００をそれぞれケーブル
１０２で直列に接続したもの（比較例：図４Ａ及びＢ参
照）を用意し、それぞれのノイズ減衰特性を測定したも
のである。なお、貫通コンデンサ１８及びＹコンデンサ
３２の容量は、それぞれ０．０１μＦ及び２２００ｐＦ
である。実施例の測定結果を図５に示し、比較例の測定
結果を図６に示す。

【００３９】これらの測定結果から、実施例において
は、３つの単相一線式ノイズフィルタをブロック化して
単相３段型のノイズフィルタとして構成するようにした
ので、比較例と比して、５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ帯におい
て５ｄＢ〜１０ｄＢの特性改善がみられ、３０ＭＨｚ〜
６０ＭＨｚ帯で２０ｄＢほど特性改善がみられた。

【００４０】前記第２の実施の形態に係るノイズフィル
タ１０Ｂにおいては、３段構成としたが、その他、４段
以上の構成も適用可能である。

【００４１】なお、この発明に係るノイズフィルタは、
上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱する
ことなく、種々の構成を採り得ることはもちろんであ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るノイ
ズフィルタによれば、少なくとも１つのコイル用コア
と、軸方向が前記コアの軸方向と同じとされた１つの貫
通コンデンサとの組み合わせからなる１つの組合せ体を
ｍ組配列（ｍ＝１，２，…）させ、更に、前記ｍ組の組
合せ体を一連に貫通する１本の導体とを有するフィルタ
組立体を具備するようにしている。

【００４３】このため、ノイズ減衰特性の向上及び実装
作業の簡略化を図ることができるという効果が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは第１の実施の形態に係るノイズフィル
タの平面図であり、図１Ｂは図１ＡにおけるＡ−Ａ線上
の断面図であり（コイル用コアを破断して示す）、図１
Ｃは第１の実施の形態に係るノイズフィルタの底面図で
ある。

【図２】図２Ａは第２の実施の形態に係るノイズフィル
タの平面図であり、図２Ｂは図２ＡにおけるＢ−Ｂ線上
の断面図であり（コイル用コアを破断して示す）、図２
Ｃは第２の実施の形態に係るノイズフィルタの底面図で
ある。

【図３】図３Ａはノイズ減衰特性を調べるために使用し
た実施例の構成を示す斜視図であり、図３Ｂはその等価
回路図である。

【図４】図４Ａはノイズ減衰特性を調べるために使用し
た比較例の構成を示す斜視図であり、図４Ｂはその等価
回路図である。

【図５】図３Ａ及びＢに示す実施例に係るノイズフィル
タのノイズ減衰特性を示す図である。

【図６】図４Ａ及びＢに示す比較例に係るノイズフィル
タのノイズ減衰特性を示す図である。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ｂ…ノイズフィルタ １２…フィルタ組立
体 １４…ハウジング １６…コイル用コア １８…貫通コンデンサ ２０、２０Ａ、２０
Ｂ、２０Ｃ…組合せ体 ２２…金属棒 ２４…開口 ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ…ねじ穴 ２８…キャップ ３０…ナット部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つのコイル用コアと、軸方向
   が前記コアの軸方向と同じとされた１つの貫通コンデン
   サとの組み合わせからなる１つの組合せ体がｍ組配列
   （ｍ＝１，２，…）され、かつ、前記配列されたｍ組の
   組合せ体を一連に貫通する１本の導体とを有するフィル
   タ組立体を具備することを特徴とするノイズフィルタ。
2. 【請求項２】請求項１記載のノイズフィルタにおいて、 前記貫通コンデンサは、前記コイル用コアを貫通する位
   置に配されていることを特徴とするノイズフィルタ。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のノイズフィルタにお
   いて、 前記フィルタ組立体が収容可能とされ、かつ、一方が開
   口とされた筒状のハウジングを具備し、 前記導体の両端部がそれぞれ端子部として兼用され、前
   記ハウジングの底部が該ハウジングの取付部として兼用
   されていることを特徴とするノイズフィルタ。
4. 【請求項４】請求項３記載のノイズフィルタにおいて、 前記ハウジングの開口部近傍に前記フィルタ組立体を前
   記ハウジング内に収めるためのキャップが取り付けられ
   ていることを特徴とするノイズフィルタ。
5. 【請求項５】請求項３又は４記載のノイズフィルタにお
   いて、 前記ハウジングの開口を通じて突出する端子部と前記ハ
   ウジングの側壁の間にＹコンデンサが電気的に接続され
   ていることを特徴とするノイズフィルタ。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載のノイ
   ズフィルタにおいて、 前記フィルタ組立体を構成する前記組合せ体が２つ以上
   存在し、かつ、各組合せ体間に仕切板が挿入されている
   ことを特徴とするノイズフィルタ。